martedì 14 febbraio 2012

Ambienti adiacenti non riscaldati - calcolo della temperatura

In un edificio, non tutti gli ambienti vengono riscaldati alla stessa temperatura. In genere, per razionalizzare i consumi, si preferisce privilegiare le zone living (cucina, soggiorno) ed il bagno mantenendo temperature minori negli altri ambienti meno vissuti (guardaroba, disimpegni, etc) ed in quelli dove, con qualche accorgimento, si può stare bene anche con temperature inferiori (camere da letto). Alcuni ambienti, come dispense, garage, verande e cantine non sono riscaldati affatto.

Un'altra scelta un po più drastica è quella di scaldare solo l'ambiente principale, magari con una stufa a legna come si faceva una volta; un ampio spazio che comprende cucina, soggiorno, studio e dove si raccoglie l'intera famiglia e si concentrano la gran parte delle attività.

I locali non riscaldati beneficiano comunque di un po di calore ceduto dagli ambienti riscaldati adiacenti, raggiungendo una temperatura intermedia. Per rendersene conto basterebbe misurarne la temperatura, ma, con qualche approssimazione si può anche ottenere questa informazione con alcuni calcoli.

Consideriamo un caso semplicissimo costituito da due ambienti separati da una parete. Il primo è riscaldato e la sua temperature è Tint, il secondo non lo è. Quale sarà la sua temperatura Tu ?

Per ricavare questa informazione dobbiamo conoscere la temperatura esterna Test ed i coefficienti globali di scambio termico per trasmissione rispettivamente della parete di separazione (Hiu) e delle pareti esterne del locale non riscaldato (Hue).

Il calore che l'ambiente riscaldato cede a quello adiacente è pari a
Qiu = Hiu (Tint - Tu)
e coincide con la quantità di calore che il locale non riscaldato disperde verso l'esterno
Que = Hue (Tu - Test)
Si ha quindi che Qiu = Que = Q

Queste tre equazioni permettono di determinare il valore di Tu e Q. Risulta che:
Tu = (Hiu Tint + Hue Test) / (Hiu + Hue)
Q = b Hiu (Tint - Test)
con b = Hue / (Hiu + Hue)

Inseriamo alcuni valori per vedere cosa succede. 
Tint = 20°C
Test = 0°C
Hiu = 48 W / K
Hue = 53 W / K
In queste condizioni un flusso di calore Q = 508 W viene ceduto dall'ambiente riscaldato al locale adiacente portando la temperatura di quest'ultimo a Tu = 9,4 °C. Piuttosto freddo per trascorrerci del tempo, ma più che sufficiente per un locale poco utilizzato come una dispensa o un ambiente di passaggio. Con un po di coraggio, ma soprattutto con un bel pigiamino in pile, lenzuola di flanella ed uno spesso piumino da almeno 15 Tog ci si può anche dormire bene.

I risultati così ottenuti ci forniscono un'altra informazione importante. L'insieme costituito dalla parete di separazione e dal locale adiacente costituisce un'isolamento termico per l'ambiente riscaldato con coefficiente di scambio termico per trasmissione equivalente pari a Heq = b Hiu.
Nel caso specifico, il coefficiente b, chiamato fattore di correzione dello scambio termico verso ambienti adiacenti non climatizzati, assume il valore b = 0,53. In altre parole la presenza del locale non riscaldato dimezza le dispersioni termiche attraverso la parete di separazione o, se preferite, ne raddoppia l'isolamento.

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